KR100899054B1 - Brushless dc motor and electric apparatus mounting it - Google Patents

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Abstract

전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류가, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 DC 전원(8)의 출력 전압을 제어한다. 그 결과, 모터(1)의 회전수-토크 특성에, 회전수가 상승하면 토크가 증가하는 기울기가 부여된다. 이 회전수-토크 특성의 기울기에 의해, 본 브러시리스 DC 모터(1)를 탑재하는 환기 장치에서는, 외풍 압력이나 닥트 길이 등의 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 풍량-정압 특성이 얻어진다.

Figure 112007022791316-pct00001

The current control circuit 22 controls the output voltage of the DC power supply 8 so that the current of the inverter circuit 6 increases as the speed of the motor increases. As a result, the rotation speed-torque characteristic of the motor 1 is given an inclination in which the torque increases when the rotation speed increases. By the inclination of the rotational speed-torque characteristic, in the ventilation apparatus equipped with this brushless DC motor 1, even if pressure loss, such as external air pressure and duct length, changes, the air volume-static pressure characteristic with little air volume change is acquired.

Figure 112007022791316-pct00001

Description

브러시리스 ＤＣ 모터 및 그것을 탑재한 전기기기{BRUSHLESS DC MOTOR AND ELECTRIC APPARATUS MOUNTING IT}BRUSHLESS DC MOTOR AND ELECTRIC APPARATUS MOUNTING IT}

본 발명은 브러시리스 DC 모터, 특히, 송풍팬 구동용의 브러시리스 DC 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a brushless DC motor, in particular a brushless DC motor for driving a fan.

도 14는 종래의 브러시리스 DC 모터의 일례이고, 일본 특허 공개 2003-284307호 공보에 개시되어 있다. AC 전원의 전압 VAC를 정류하는 정류기(101)와, 정류된 DC 전압 √2VAC를 저압의 DC 전압 VM으로 변환하는 DC-DC 컨버터(110)와, 평활 콘덴서(109, 111)와, 모터의 고정자 코일(103, 104)과, 자석 회전자(105)와, 스위칭 소자(107, 108)와, 회전자 자극을 검지하는 홀(hole) 소자(도시하지 않음)와, 제어 회로(106)를 구비한다. 제어 회로(106)는, 홀 소자로부터의 신호로 스위칭 소자(107, 108)를 온/오프하여 모터를 회전시키는 동시에, 모터의 특성을 용도에 적합하도록 제어한다. 14 is an example of a conventional brushless DC motor, and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-284307. Rectifier 101 for rectifying the voltage VAC of the AC power source, DC-DC converter 110 for converting the rectified DC voltage √2 VAC into a low voltage DC voltage VM, smoothing capacitors (109, 111), and stator of the motor The coils 103 and 104, the magnet rotor 105, the switching elements 107 and 108, a hole element (not shown) which detects a rotor magnetic pole, and the control circuit 106 are provided. do. The control circuit 106 rotates the motor by turning on / off the switching elements 107 and 108 with a signal from the hall element, and controls the characteristics of the motor so as to suit the purpose.

본 발명은 송풍팬 구동에 적합하도록 제어된 브러시리스 DC 모터를 제공한다. The present invention provides a brushless DC motor controlled to be suitable for driving a fan.

본 발명의 브러시리스 DC 모터는, 고정자 코일을 갖는 고정자와, 그 고정자에 대향하여 배치한 영구 자석 회전자와, 그 영구 자석 회전자의 자계를 검지하는 회전자 자계 검지 소자와, AC 전원의 AC 전압을 전파(全波) 정류하는 정류 회로와, 그 정류 회로의 정류 전압을 저압 DC 전압으로 변환하는 DC 전원과, 복수의 스위칭 소자를 전파 브리지 접속하고, DC 전압이 인가되는 인버터 회로와, 고정자 코일을 통전하기 위해, 스위칭 소자를 제어하는 구동 로직 회로와, 인버터 회로의 전류를 제어하는 전류 제어 회로를 구비한다. 그 전류 제어 회로는, 인버터 회로의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 제어한다. The brushless DC motor of the present invention includes a stator having a stator coil, a permanent magnet rotor disposed to face the stator, a rotor magnetic field sensing element that detects a magnetic field of the permanent magnet rotor, and an AC power source. A rectifier circuit for full-wave rectifying the voltage, a DC power supply for converting the rectified voltage of the rectifier circuit into a low voltage DC voltage, an inverter circuit to which a plurality of switching elements are bridge-bridged, and to which the DC voltage is applied, and a stator In order to energize the coil, a driving logic circuit for controlling the switching element and a current control circuit for controlling the current of the inverter circuit are provided. The current control circuit controls the current in the inverter circuit so as to increase as the speed of the motor increases.

이에 따라 본 발명의 브러시리스 DC 모터를 탑재하는 환기 장치에서는, 외풍 압력이나 닥트 길이 등의 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 특성을 얻을 수 있다. Thereby, in the ventilation apparatus equipped with the brushless DC motor of this invention, even if pressure loss, such as external air pressure and a duct length, changes, the characteristic which changes in wind volume is small can be acquired.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 브러시리스 DC 모터의 구성을 나타내는 블럭도,1 is a block diagram showing the configuration of a brushless DC motor of Embodiment 1 of the present invention;

도 2는 동 모터의 단면도,2 is a sectional view of the same motor,

도 3은 동 모터의 전류 제어를 설명하는 도면,3 is a diagram illustrating current control of the same motor;

도 4는 동 모터의 회전수 토크 특성,4 is a rotational torque characteristic of the motor,

도 5는 동 모터를 탑재한 환기 장치,5 is a ventilator equipped with the motor,

도 6은 동 모터를 탑재한 환기 장치의 풍량 정압 특성,6 is a flow rate constant pressure characteristic of the ventilation device equipped with the motor,

도 7은 본 발명의 실시예 2의 브러시리스 DC 모터의 구성을 나타내는 블럭도,7 is a block diagram showing the configuration of a brushless DC motor according to a second embodiment of the present invention;

도 8은 동 모터의 전류 제어를 설명하는 도면,8 is a view for explaining current control of the same motor;

도 9는 본 발명의 실시예 3의 브러시리스 DC 모터의 구성을 나타내는 블럭도,9 is a block diagram showing the configuration of a brushless DC motor according to a third embodiment of the present invention;

도 10은 동 모터의 전류 제어를 설명하는 도면,10 is a diagram for explaining current control of the same motor;

도 11은 동 모터의 회전수 토크 특성,11 is a rotational torque characteristic of the motor,

도 12는 동 모터를 탑재한 환기 장치의 풍량 정압 특성,12 is a flow rate constant pressure characteristic of the ventilator equipped with the motor,

도 13은 본 발명의 실시예 4의 브러시리스 DC 모터의 구성을 나타내는 블럭도,13 is a block diagram showing the configuration of a brushless DC motor according to a fourth embodiment of the present invention;

도 14는 종래의 브러시리스 DC 모터의 회로도이다. 14 is a circuit diagram of a conventional brushless DC motor.

부호의 설명Explanation of the sign

1, 30, 38, 43 : 브러시리스 모터 DC 모터 1, 30, 38, 43: brushless motor DC motor

2 : 고정자 코일 3 : 영구 자석 회전자2: stator coil 3: permanent magnet rotor

4 : 홀 소자(회전자 자계 검지 소자) 5, 34 : 구동 로직 회로4 Hall element (rotor magnetic field detecting element) 5, 34: driving logic circuit

6 : 인버터 회로 7, 33 : 전류 파형 제어 회로6: inverter circuit 7, 33: current waveform control circuit

8 : DC 전원 9 : 정류 회로8: DC power supply 9: rectification circuit

10 : 고정자 12 : 회전자 자계 회로10 stator 12 rotor magnetic circuit

15 : AC 전원 접속 단자 17, 40 : 지시 전류 변경 회로15: AC power connection terminal 17, 40: indicating current changing circuit

19 : 전류 지시 회로 20 : 설정값 변경 회로19: current indicating circuit 20: set value changing circuit

21 : 전류 검출 회로 22 : 전류 제어 회로21: current detection circuit 22: current control circuit

31 : 듀티 지시 회로 32 : PWM 제어 회로31: duty indicating circuit 32: PWM control circuit

39 : 전압 범위 판별 회로 44 : 저압 DC 전압 도출 단자 39: voltage range discrimination circuit 44: low voltage DC voltage derivation terminal

45 : 전류 설정 입력 단자 46 : 전류 설정 회로45: current setting input terminal 46: current setting circuit

49 : 감압 회로 50 : AC 전원49: decompression circuit 50: AC power

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings.

(실시예 1)(Example 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1의 브러시리스 DC 모터의 구성을 나타내는 블럭도, 도 2는 동 모터의 단면도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a brushless DC motor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the motor.

본 발명의 브러시리스 DC 모터(이하, 모터라고 한다)(1)는 다음 구성을 갖는다. 즉, 모터(1)는, 고정자 코일(2)을 갖는 고정자(10)와, 그 고정자(10)에 대향하여 배치한 영구 자석 회전자(3)와, 그 영구 자석 회전자(3)의 자계를 검지하는 회전자 자계 검지 소자로서의 홀 소자(4)와, AC 전원(50)의 AC 전압을 전파 정류하는 정류 회로(9)와, 그 정류 회로(9)의 정류 전압을 저압 DC 전압으로 변환하는 DC 전원(8)과, 복수의 스위칭 소자 Q1로부터 Q6을 전파 브리지(full-wave bridge) 접속하여, 상기 저압 DC 전압이 인가되는 인버터 회로(6)와, 고정자 코일(2)을 통전하기 위해, 스위칭 소자 Q1로부터 Q6을 제어하는 구동 로직 회로(5)와, 인버터 회로(6)의 전류를 제어하는 전류 제어 회로(22)를 구비한다. 여기서, 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 제어한다. The brushless DC motor (henceforth a motor) 1 of this invention has the following structures. In other words, the motor 1 includes a stator 10 having a stator coil 2, a permanent magnet rotor 3 disposed to face the stator 10, and a magnetic field of the permanent magnet rotor 3. Converts the rectifying voltage of the Hall element 4 as a rotor magnetic field detecting element for detecting the voltage, the rectifying circuit 9 for full-wave rectifying the AC voltage of the AC power supply 50, and the rectified voltage of the rectifying circuit 9 to a low voltage DC voltage. To power the inverter circuit 6 and the stator coil 2 to which the low voltage DC voltage is applied by connecting a DC power supply 8 and Q6 from a plurality of switching elements Q1 to a full-wave bridge. And a driving logic circuit 5 for controlling Q6 from the switching element Q1 and a current control circuit 22 for controlling the current of the inverter circuit 6. Here, the current control circuit 22 controls the current of the inverter circuit 6 to increase as the speed of the motor increases.

도 1 및 도 2에 나타내는 본 실시예의 모터에 대하여, 더 상세히 설명한다. 모터(1)는, 고정자 코일(2), 영구 자석 회전자(3), 및 회전자 자계 검지 소자로서 홀 소자(4)를 구비한다. 고정자(10)는 열경화 수지(27)로 몰드된다. 영구 자석 회전자(3)는, 샤프트(24)에 플라스틱의 극 이방성 자석(3a)을 일체 성형하여 형성된다. 홀 소자(4)는, 검지하는 파형이, 영구 자석 회전자(3)가 고정자 코일(2)에 유기하는 전압 파형과 대략 유사하게 되는 위치에 배치된다. The motor of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described in more detail. The motor 1 is provided with the stator coil 2, the permanent magnet rotor 3, and the hall element 4 as a rotor magnetic field detection element. The stator 10 is molded from a thermosetting resin 27. The permanent magnet rotor 3 is formed by integrally molding the plastic anisotropic magnet 3a on the shaft 24. The hall element 4 is disposed at a position at which the waveform to be detected becomes approximately similar to the voltage waveform induced by the permanent magnet rotor 3 to the stator coil 2.

회전자 자계 회로(12)는 고조파 성분을 제거한 회전자 자계의 파형을 출력한다. 구체적으로는, 회전자 자계 회로(12)는, 홀 소자(회전자 자계 검지 소자)(4)가 검출한 파형 중 2상분의 파형을 합성하도록 구성되어 있다. The rotor magnetic field circuit 12 outputs a waveform of the rotor magnetic field from which harmonic components are removed. Specifically, the rotor magnetic field circuit 12 is configured to synthesize waveforms for two phases among the waveforms detected by the hall element (rotor magnetic field detection element) 4.

인버터 회로(6)는 스위칭 소자 Q1로부터 Q6을 전파 브리지 접속하여 형성된다. 구동 로직 회로(5)는, 고정자 코일(2)을 소정의 방식으로 통전하도록 스위칭 소자 Q1로부터 Q6의 온/오프를 제어한다. The inverter circuit 6 is formed by full-wave bridge connection of Q6 from the switching element Q1. The drive logic circuit 5 controls the on / off of the Q6 from the switching element Q1 so as to energize the stator coil 2 in a predetermined manner.

전류 파형 제어 회로(7)는, 고정자 코일(2)의 전류 파형이 회전자 자계의 파형과 대략 상사형(相似形)이 되도록, 스위칭 소자 Q1로부터 Q6을 비포화 상태로 제어하고, 그 결과, 토크 리플의 감소를 기대할 수 있다. The current waveform control circuit 7 controls the Q6 from the switching element Q1 to an unsaturated state so that the current waveform of the stator coil 2 becomes substantially similar to the waveform of the rotor magnetic field, and as a result, the torque A reduction in ripple can be expected.

상용 전원의 AC 전압은, 외부 스위치(23)를 거쳐서, 한쪽이 공통 접속 단자(15c)에 접속되고, 다른 쪽이 AC 전원 접속 단자(15)의 단자(15a)와 단자(15b) 중 어느 한쪽에 접속되어, 정류 회로(9)에 의해 전파 정류된다. 소용량의 폴리머 콘덴서(18)가 평활 콘덴서로서 정류 회로(9)의 출력에 배치된다. 정류된 전압은 쵸퍼(chopper) 회로를 내장하는 DC 전원(8)에 의해 저압 DC로 변환되어, 인버터 회로(6)에 인가된다. DC 전원(8)의 출력 전압은 전압 조정 회로(14)에 의해 제어할 수 있다. 전류 검출 회로(21)는 인버터 회로(6)의 전류를 검지한다. 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 평균 전류가, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류와 동등하게 되도록 DC 전원(8)의 출력 전압을 제어한다. The AC voltage of the commercial power supply is connected to the common connection terminal 15c via an external switch 23, and the other is either one of the terminal 15a and the terminal 15b of the AC power connection terminal 15. It is connected to and is full-wave rectified by the rectifier circuit 9. A small capacity polymer capacitor 18 is arranged at the output of the rectifier circuit 9 as a smoothing capacitor. The rectified voltage is converted into low voltage DC by a DC power supply 8 incorporating a chopper circuit and applied to the inverter circuit 6. The output voltage of the DC power supply 8 can be controlled by the voltage adjusting circuit 14. The current detection circuit 21 detects the current of the inverter circuit 6. The current control circuit 22 controls the output voltage of the DC power supply 8 so that the average current of the inverter circuit 6 is equal to the current indicated by the current indicating circuit 19.

지시 전류 변경 회로(17)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 DC 전원(8)의 출력 전압에 따라 변경한다. 상용 AC 전원(50)이 단자(15a)에 접속되는 경우는 전류값 (a)를, 상용 AC 전원(50)이 단자(15b)에 접속되는 경우는 전류값 (b)를 사용한다. As shown in FIG. 3, the instruction current changing circuit 17 changes the current indicated by the current instruction circuit 19 in accordance with the output voltage of the DC power supply 8. The current value (a) is used when the commercial AC power supply 50 is connected to the terminal 15a, and the current value (b) when the commercial AC power supply 50 is connected to the terminal 15b.

도 3의 가로축에 도시하는 바와 같이, DC 전원(8)의 출력 전압이 증가하면, 세로축에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 한층더 증가시킨다. 즉, 모터에 인가되는 전압이 높아지면, 모터의 속도는 빨라지고, 지시 전류도 커진다. 즉, 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 제어한다. As shown in the horizontal axis of FIG. 3, when the output voltage of the DC power supply 8 increases, the current indicated by the current indicating circuit 19 is further increased as shown in the vertical axis. In other words, as the voltage applied to the motor increases, the speed of the motor increases, and the instruction current also increases. That is, the current control circuit 22 controls the current of the inverter circuit 6 to increase as the speed of the motor increases.

여기서, 설정값 변경 회로(20)는, 상용 AC 전원(50)이 단자(15a)와 단자(15b) 중 어느 쪽에 접속되는지에 근거하는 속도 조절 지시 검지 회로(13)의 출 력 신호를 받아, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 변경한다. 이 때, 인버터 회로(6)의 내압(耐壓)을 고려하여 인버터 회로(6)에 인가하는 전압에 상한을 마련하여, 전류를 제어하지 않고 전압을 일정하게 운전하는 구간을 마련한다. Here, the set value changing circuit 20 receives an output signal of the speed regulation instruction detecting circuit 13 based on which of the terminal 15a and the terminal 15b the commercial AC power supply 50 is connected to, The current indicated by the current indicating circuit 19 is changed. At this time, the upper limit is set in the voltage applied to the inverter circuit 6 in consideration of the breakdown voltage of the inverter circuit 6, and a section for driving the voltage constant without controlling the current is provided.

이렇게 하여 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류가, 모터의 속도가 빨라지면 커지고, 모터의 속도가 느려지면 작아지도록 DC 전원(8)의 출력 전압을 제어한다. 그 결과, 도 4에 도시하는 바와 같이, 모터의 회전수-토크 특성에, 회전수가 상승하면 토크가 증가하는 기울기가 부여된다. 상용 AC 전원(50)이 단자(15a)에 접속되는 경우는 회전수-토크 특성 (a)가, 상용 AC 전원(50)이 단자(15b)에 접속되는 경우는 회전수-토크 특성 (b)가 얻어진다. In this way, the current control circuit 22 controls the output voltage of the DC power supply 8 so that the current of the inverter circuit 6 becomes large when the speed of the motor increases and decreases when the speed of the motor decreases. As a result, as shown in FIG. 4, the inclination which increases a torque when a rotation speed rises is provided to the rotation speed-torque characteristic of a motor. Rotation speed-torque characteristic (a) when the commercial AC power supply 50 is connected to the terminal 15a, and rotation speed-torque characteristic (b) when the commercial AC power supply 50 is connected to the terminal 15b. Is obtained.

모터의 회전수-토크 특성의 이 기울기에 의해, 본 발명의 브러시리스 DC 모터를 탑재하는 환기 장치에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 외풍 압력이나 닥트 길이 등의 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 특성이 얻어진다. 회전수-토크 특성의 기울기 각도는 각각의 환기 장치에 최적의 각도를 선정하면 좋다. By this inclination of the rotational speed-torque characteristic of the motor, in the ventilation apparatus equipped with the brushless DC motor of the present invention, as shown in FIG. Less properties are obtained. The inclination angle of the rotational speed-torque characteristic may select an optimal angle for each ventilation device.

도 1에서 일점 쇄선으로 둘러싸인 회로는, 평활 콘덴서(18) 이외는 원 칩 IC(16)에 구성되고, 열경화 수지(27)로 모터와 일체로 몰드된다(도 2 참조). The circuit enclosed by the dashed-dotted line in FIG. 1 is comprised by the one-chip IC 16 except the smoothing capacitor 18, and is integrally molded with the motor by the thermosetting resin 27 (refer FIG. 2).

상기한 바와 같이, 본 발명의 브러시리스 DC 모터를 탑재하는 전기기기, 예컨대, 환기 장치는, 외풍 압력이나 닥트 길이 등의 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 브러시리스 DC 모터는, 환기 장치, 송풍기, 제습기, 가습기, 공기조화기, 공기청정기, 급탕기, 팬 필터 유닛 등으로의 탑재에 바람직하다. 도 5는 본 발명의 모터(1)를 탑재하고, 송풍기(29)를 내 장한 환기 장치(28)의 예를 나타낸다. As described above, an electric device, for example, a ventilator, on which the brushless DC motor of the present invention is mounted, has a characteristic that the amount of air flow changes little even if pressure loss such as draft air pressure or duct length is changed. Therefore, the brushless DC motor of this invention is suitable for mounting in a ventilation apparatus, a blower, a dehumidifier, a humidifier, an air conditioner, an air cleaner, a water heater, a fan filter unit, etc. FIG. 5 shows an example of a ventilation device 28 equipped with a motor 1 of the present invention and having a blower 29 therein.

(실시예 2)(Example 2)

도 7은 본 발명의 실시예 2의 브러시리스 DC 모터(30)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시예는, 인버터 회로(6)의 스위칭 소자를 PWM(펄스폭 변조)으로 구동하는 것 이외는 실시예 1과 동일하다. 7 is a block diagram showing the configuration of the brushless DC motor 30 of the second embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the first embodiment except that the switching element of the inverter circuit 6 is driven by PWM (pulse width modulation).

구동 로직 회로(34)는, 하단측 스위칭 소자 Q2, Q4, Q6을 PWM 제어하는 PWM 제어 회로(32)와, 고정자 코일(2)의 전류 파형이 회전자 자계의 파형과 대략 상사형이 되도록 PWM의 온/오프 듀티를 조정하는 전류 파형 제어 회로(33)를 갖는다. 저압 DC 전원(35)은 정 전압을 출력한다. 듀티 지시 회로(31)는 저압 DC 전원(35)으로부터의 전압을 감압하여 얻은 전압을 이용하여 PWM의 온/오프 듀티를 지시한다. 지시 전류 변경 회로(17)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 듀티 지시 회로(31)로부터의 듀티 지시 전압에 따라 변경한다. The drive logic circuit 34 includes a PWM control circuit 32 for PWM controlling the lower switching elements Q2, Q4, and Q6, and PWM so that the current waveform of the stator coil 2 becomes substantially similar to the waveform of the rotor magnetic field. And a current waveform control circuit 33 for adjusting the on / off duty. The low voltage DC power supply 35 outputs a constant voltage. The duty indicating circuit 31 instructs the on / off duty of the PWM by using the voltage obtained by reducing the voltage from the low voltage DC power supply 35. As illustrated in FIG. 8, the instruction current changing circuit 17 changes the current indicated by the current instruction circuit 19 in accordance with the duty instruction voltage from the duty instruction circuit 31.

도 8의 가로축에 도시하는 바와 같이, 듀티 지시 전압(온 듀티)이 증가하면, 세로축에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 한층더 증가시킨다. 즉, 모터에 인가되는 전압이 높아지면, 모터의 속도는 빨라지고, 지시 전류도 커진다. 즉, 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 제어한다. As shown in the horizontal axis of Fig. 8, when the duty indicating voltage (on duty) increases, the current indicated by the current indicating circuit 19 is further increased as shown in the vertical axis. In other words, as the voltage applied to the motor increases, the speed of the motor increases, and the instruction current also increases. That is, the current control circuit 22 controls the current of the inverter circuit 6 to increase as the speed of the motor increases.

즉, 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류가 모터의 속도가 빨라지면 커지고, 모터의 속도가 시간이 늦으면 작아지도록 PWM의 온/오프 듀티를 제어한 다. 그 결과, 실시예 1과 마찬가지로, 모터의 회전수-토크 특성에, 회전수가 상승함에 따라 토크가 증가하는 기울기가 부여되어, 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 환기 장치를 얻는다. That is, the current control circuit 22 controls the on / off duty of the PWM so that the current of the inverter circuit 6 becomes large when the speed of the motor increases, and decreases when the speed of the motor is late. As a result, in the same manner as in Example 1, the inclination of the torque increases as the rotation speed increases to the rotation speed-torque characteristic of the motor, thereby obtaining a ventilation device having a small change in the air volume even if the pressure loss changes.

(실시예 3)(Example 3)

도 9는 본 발명의 실시예 3의 브러시리스 DC 모터(38)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 지시 전류 변경 회로(40)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를, 전압 범위 판별 회로(39)에 의해서 판별된 DC 전원(8)의 출력 전압에 따라 단계적으로 변경한다. 9 is a block diagram showing the configuration of the brushless DC motor 38 of the third embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 10, the instruction current changing circuit 40 changes the current indicated by the current instruction circuit 19 according to the output voltage of the DC power source 8 determined by the voltage range determination circuit 39. Change in stages.

도 10의 가로축에 도시하는 바와 같이, DC 전원(8)의 출력 전압이 단계적으로 증가하면, 세로축에 도시하는 바와 같이, 전류 지시 회로(19)가 지시하는 전류를 단계적으로 한층더 증가시킨다. 즉, 모터에 인가되는 전압이 높아지면, 모터의 속도는 빨라지고, 지시 전류도 커진다. 즉, 전류 제어 회로(22)는, 인버터 회로(6)의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 제어한다. As shown in the horizontal axis of FIG. 10, when the output voltage of the DC power supply 8 increases step by step, the current indicated by the current indicating circuit 19 is further increased step by step as shown in the vertical axis. In other words, as the voltage applied to the motor increases, the speed of the motor increases, and the instruction current also increases. That is, the current control circuit 22 controls the current of the inverter circuit 6 to increase as the speed of the motor increases.

그 결과, 도 11에 도시하는 바와 같이, 모터의 회전수-토크 특성에, 회전수가 상승하면 토크가 단계적으로 증가하는 기울기가 부여된다. As a result, as shown in FIG. 11, the inclination which a torque increases gradually is provided to the rotation speed-torque characteristic of a motor when a rotation speed rises.

본 실시예는, 이 이외에는 실시예 1과 동일하다. 이렇게 하여, 도 12에 도시하는 바와 같이, 압력 손실이 변화되더라도 풍량 변화가 적은 환기 장치를 얻는다. This embodiment is the same as that of Example 1 except this. In this way, as shown in FIG. 12, even if pressure loss changes, the ventilation apparatus with little air volume change is obtained.

(실시예 4)(Example 4)

도 13은 본 발명의 실시예 4의 브러시리스 DC 모터(43)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 감압 회로(49)는, DC 전원(8)에 의해 생성한 DC 전압을 5V로 감압한다. 그 감압 전압 5V는, 저압 DC 전압 도출 단자(44)를 거쳐 모터(43)의 외부에 도출된다. 모터(43)의 외부에 배치된 전류 설정 회로(46)에 그 DC 5V를 공급한다. 전류 설정 회로(46)는, 공급된 DC 5V를 감압하여 전류 설정 입력 단자(45)를 거쳐서, 인버터 회로(6)의 전류의 기준값을 지시한다. 지시 전류 변경 회로(17)는, 지시된 기준값을 DC 전원(8)의 출력 전압에 따라 변경한다. 본 실시예는, 이 이외는 실시예 1과 동일하다. Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of the brushless DC motor 43 of the fourth embodiment of the present invention. The pressure reduction circuit 49 reduces the DC voltage generated by the DC power supply 8 to 5V. The reduced voltage 5V is led to the outside of the motor 43 via the low voltage DC voltage derivation terminal 44. The DC 5V is supplied to the current setting circuit 46 disposed outside the motor 43. The current setting circuit 46 decompresses the supplied DC 5V and instructs the reference value of the current of the inverter circuit 6 via the current setting input terminal 45. The instructing current changing circuit 17 changes the instructed reference value in accordance with the output voltage of the DC power supply 8. This embodiment is the same as that of Example 1 except this.

본 발명의 브러시리스 DC 모터는, 환기 장치, 송풍기, 제습기, 가습기, 공기조화기, 공기청정기, 급탕기, 팬 필터 유닛 등에의 탑재에 바람직하다. The brushless DC motor of the present invention is suitable for mounting in a ventilator, a blower, a dehumidifier, a humidifier, an air conditioner, an air cleaner, a hot water heater, a fan filter unit, and the like.

Claims (14)

고정자 코일을 갖는 고정자와, A stator having a stator coil, 상기 고정자에 대향하여 배치한 영구 자석 회전자와, A permanent magnet rotor disposed opposite the stator, 상기 영구 자석 회전자의 자계를 검지하는 회전자 자계 검지 소자와, A rotor magnetic field detecting element for detecting a magnetic field of the permanent magnet rotor; AC 전원의 AC 전압을 전파(full-wave) 정류하는 정류 회로와, A rectifier circuit for full-wave rectifying the AC voltage of the AC power supply; 상기 정류 회로의 정류 전압을 저압 DC 전압으로 변환하는 DC 전원과, A DC power supply for converting the rectified voltage of the rectifier circuit into a low voltage DC voltage; 복수의 스위칭 소자를 전파 브리지(full-wave bridge) 접속하고, 상기 DC 전압이 인가되는 인버터 회로와, An inverter circuit connecting a plurality of switching elements to a full-wave bridge and to which the DC voltage is applied; 상기 고정자 코일을 통전하기 위해, 상기 스위칭 소자를 제어하는 구동 로직 회로와, A driving logic circuit for controlling the switching element to energize the stator coil; 상기 인버터 회로의 전류를 제어하는 전류 제어 회로와,A current control circuit for controlling a current of the inverter circuit; 상기 인버터 회로의 전류를 지시하는 전류 지시 회로Current indicating circuit for indicating the current of the inverter circuit 를 구비하되, Provided with 여기서, 상기 전류 제어 회로는, 상기 인버터 회로의 전류가 상기 전류 지시 회로가 지시하는 전류와 동등해지도록 상기 DC 전원의 출력 전압을 제어하고, 또한, 상기 DC 전원의 출력 전압이 증가하면 상기 전류 지시 회로가 지시하는 전류를 증가시켜, 모터의 속도가 빨라지면 상기 인버터 회로의 전류가 커지도록 제어하는 Here, the current control circuit controls the output voltage of the DC power supply so that the current of the inverter circuit is equal to the current indicated by the current indicating circuit, and when the output voltage of the DC power supply increases, the current indication By increasing the current instructed by the circuit, controlling the current in the inverter circuit increases as the speed of the motor increases. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터 회로는 PWM 제어로 구동되는 브러시리스 DC 모터. The inverter circuit is brushless DC motor driven by PWM control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자 자계 검지 소자는, 검지하는 파형이, 상기 영구 자석 회전자가 상기 고정자 코일에 유기하는 전압 파형과 유사하게 되는 위치에 배치되고, The rotor magnetic field detecting element is disposed at a position at which the waveform to be detected becomes similar to the voltage waveform induced by the permanent magnet rotor to the stator coil, 상기 구동 로직 회로는, 전류 파형 제어 회로를 더 구비하되, The driving logic circuit further includes a current waveform control circuit, 상기 전류 파형 제어 회로는, 상기 회전자 자계 검지 소자가 검출하는 파형과 유사한 파형의 전류를 상기 고정자 코일에 흘리도록 구성되는 The current waveform control circuit is configured to flow a current similar to a waveform detected by the rotor magnetic field sensing element to the stator coil. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 인버터 회로는 PWM 제어로 구동되는 브러시리스 DC 모터. The inverter circuit is brushless DC motor driven by PWM control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전류 제어 회로는, 상기 인버터 회로의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 단계적으로 변화시키도록 구성되는 브러시리스 DC 모터. And the current control circuit is configured to change the current in the inverter circuit stepwise to increase as the speed of the motor increases. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 인버터 회로는 PWM 제어로 구동되는 브러시리스 DC 모터. The inverter circuit is brushless DC motor driven by PWM control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자 자계 검지 소자는, 검지하는 파형이, 상기 영구 자석 회전자가 상기 고정자 코일에 유기하는 전압 파형과 유사하게 되는 위치에 배치되고, The rotor magnetic field detecting element is disposed at a position at which the waveform to be detected becomes similar to the voltage waveform induced by the permanent magnet rotor to the stator coil, 상기 구동 로직 회로는 전류 파형 제어 회로를 더 구비하되, The driving logic circuit further comprises a current waveform control circuit, 상기 전류 파형 제어 회로는, 상기 회전자 자계 검지 소자가 검출하는 파형과 유사한 파형의 전류를 상기 고정자 코일에 흐르게 하고, The current waveform control circuit allows current of a waveform similar to the waveform detected by the rotor magnetic field detecting element to flow through the stator coils, 상기 전류 제어 회로는, 상기 인버터 회로의 전류를, 모터의 속도가 빨라지면 커지도록 단계적으로 변화시키도록 구성되는 The current control circuit is configured to change the current in the inverter circuit stepwise to increase as the speed of the motor increases. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 인버터 회로는 PWM 제어로 구동되는 브러시리스 DC 모터. The inverter circuit is brushless DC motor driven by PWM control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영구 자석 회전자의 영구 자석은 극 이방성 자석인 브러시리스 DC 모 터. The permanent magnet of the permanent magnet rotor is a brushless DC motor is a polar anisotropic magnet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 회전자 자계 회로를 더 갖고, Have more rotor magnetic field circuit, 상기 회전자 자계 회로는, 상기 회전자 자계 검지 소자가 검출한 파형 중 2상 분의 파형을 합성하도록 구성되는 The rotor magnetic field circuit is configured to synthesize waveforms for two phases of waveforms detected by the rotor magnetic field detection element. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 AC 전원을 접속하는 복수의 단자를 갖는 AC 전원 접속 단자와, 설정값 변경 회로를 더 갖되, AC power connection terminal having a plurality of terminals for connecting the AC power and a set value changing circuit, 상기 설정값 변경 회로는, 상기 AC 전원을 상기 복수의 단자 중 어느 단자에 접속하는지에 따라, 상기 전류 제어 회로가 제어하는 상기 인버터 회로의 전류를 변경하도록 구성되는 The set value changing circuit is configured to change a current of the inverter circuit controlled by the current control circuit according to which of the plurality of terminals the AC power source is connected to. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터의 외부에 배치된 전류 설정 회로를 더 갖되, Further having a current setting circuit disposed outside of the motor, 상기 전류 설정 회로는, 상기 전류 제어 회로가 제어하는 상기 인버터 회로의 전류를 설정하도록 구성되는 The current setting circuit is configured to set a current of the inverter circuit controlled by the current control circuit. 브러시리스 DC 모터. Brushless DC Motor. 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터를 탑재한 전기기기. An electrical apparatus equipped with the brushless DC motor of Claim 1. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 전기기기는, 환기 장치, 송풍기, 제습기, 가습기, 공기조화기, 공기청정기, 급탕기, 팬 필터 유닛 중 어느 하나인 전기기기. The electric device is any one of a ventilation device, a blower, a dehumidifier, a humidifier, an air conditioner, an air cleaner, a hot water heater, and a fan filter unit.
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